Inovasi, chip yang berhubungan dengan cahaya telah hadir

Nirkabel optik mungkin tidak lagi memiliki kendala.

Studi oleh Politeknik Milan dengan Sant'Anna School of Advanced Studies di Pisa, dan Universitas Glasgow dan Stanford, diterbitkan di Nature Photonics

Sebuah studi yang dilakukan oleh Politeknik Milan, yang dilakukan bersama dengan Sant'Anna School of Advanced Studies di Pisa, Universitas Glasgow dan Universitas Stanford - diterbitkan oleh jurnal bergengsi Nature Photonics - telah memungkinkan terciptanya beberapa chip fotonik yang secara matematis menghitung bentuk cahaya optimal untuk melewati lingkungan apa pun, bahkan yang tidak diketahui atau berubah seiring waktu.

Para peneliti menunjukkan bahwa masalahnya sudah diketahui: cahaya sensitif terhadap segala bentuk hambatan, bahkan hambatan yang sangat kecil. Mari kita berpikir, kata mereka, misalnya tentang bagaimana kita melihat suatu benda dengan melihat melalui kaca buram atau hanya dengan memakai kacamata berkabut.

Efeknya, lanjut para peneliti, sangat mirip dengan pancaran cahaya yang membawa aliran data dalam sistem nirkabel optik: informasi, meskipun masih ada, benar-benar terdistorsi dan sangat sulit untuk dipulihkan. Perangkat yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah chip silikon kecil yang bekerja seperti transceiver cerdas: dengan bekerja sama berpasangan, mereka dapat secara otomatis dan mandiri 'menghitung' bentuk berkas cahaya untuk melintasi lingkungan umum dengan efisiensi maksimum. Tidak hanya itu, pada saat yang sama mereka juga dapat menghasilkan banyak balok yang tumpang tindih, masing-masing memiliki bentuknya sendiri, dan mengarahkannya tanpa mengganggu satu sama lain; dengan cara ini kapasitas transmisi dapat ditingkatkan secara signifikan, seperti yang dibutuhkan oleh sistem nirkabel generasi baru.

“Chip kami adalah prosesor matematis yang menangani cahaya dengan sangat cepat dan efisien, hampir tanpa menghabiskan energi. Sinar optik dihasilkan melalui operasi aljabar sederhana, pada dasarnya penjumlahan dan perkalian, dilakukan langsung pada sinyal cahaya dan ditransmisikan oleh antena mikro yang terintegrasi langsung pada chip. Banyak keuntungan dari teknologi ini: pemrosesan yang sangat sederhana, efisiensi energi yang tinggi, dan bandwidth yang sangat besar, melebihi 5000 GHz.” kata Francesco Morichetti, Kepala Lab Perangkat Fotonik di Politeknik Milan.

“Saat ini semua informasi bersifat digital, namun pada kenyataannya, gambar, suara, dan semua data pada dasarnya bersifat analog. Digitalisasi memungkinkan pemrosesan yang sangat kompleks, namun seiring bertambahnya volume data, operasi ini menjadi semakin sulit dipertahankan dari sudut pandang energi dan komputasi. Saat ini kami sangat tertarik untuk kembali ke teknologi analog, melalui sirkuit khusus (koprosesor analog) yang akan memungkinkan sistem interkoneksi nirkabel 5G dan 6G di masa depan. Chip kami bekerja persis seperti ini” tegas Andrea Melloni, Direktur Polifab, pusat mikro dan nanoteknologi di Politeknik Milan.

Marc Sorel, Profesor Elektronika di Institut TeCIP (Institut Telekomunikasi, Teknik Komputer, dan Fotonik) dari Scuola Superiore Sant'Anna, akhirnya menambahkan bahwa "perhitungan analog yang dilakukan dengan prosesor optik sangat penting dalam berbagai skenario aplikasi termasuk akselerator matematika untuk sistem neuromorfik, komputasi kinerja tinggi (HPC) e kecerdasan buatan, komputer kuantum dan kriptografi, lokalisasi tingkat lanjut, sistem penentuan posisi dan sensor, dan secara umum semua sistem yang memerlukan pemrosesan data dalam jumlah besar dengan kecepatan sangat tinggi”.

BlogInnovazione.it